單片機(jī)測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-05 21:39本頁(yè)面
【正文】 內(nèi)和片外兩部分。程序存儲(chǔ)器以程序計(jì)數(shù)器PC為地址指針,它有16位，故可尋址空間為64K. 8051片內(nèi)有4K字節(jié)的程序存儲(chǔ)器，當(dāng)用到片外擴(kuò)展RAM和ROM時(shí)，由EA引腳控制選擇片內(nèi)或片外，EA為低電平時(shí)選片外。一是程序存儲(chǔ)器。 (2)存儲(chǔ)器 MCS51系列單片機(jī)總線結(jié)構(gòu)屬于馮一諾依曼結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)在同一個(gè)存儲(chǔ)空間取指令和數(shù)據(jù)，兩者不能同時(shí)進(jìn)行。運(yùn)算器包括:算術(shù)邏輯部件A LU，累加器A,寄存器B，、程序計(jì)數(shù)器PC,程序狀態(tài)寄存器PSW、堆棧指針SP、數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR、以及布爾處理器等。MCS51是一種高性能的八位單片機(jī)，MCS51主要由微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM) ,程序存儲(chǔ)器(ROM/EPROM)、特殊功能寄存器和P1, P2, P3, P4四個(gè)并行接口組成，它們?cè)谛酒瑑?nèi)部通過總線連到一起，組成一個(gè)小小的微機(jī)系統(tǒng)，與外界的聯(lián)系大為減少單片機(jī)的引腳也只剩下與外部世界有關(guān)的幾根。 (5)特殊功能。 (4)可用行。 (3)單片機(jī)內(nèi)部資源。 (2)存儲(chǔ)空間。所以在選擇單片機(jī)時(shí)，參考了以下標(biāo)準(zhǔn)。從our點(diǎn)出來的總的信號(hào)進(jìn)入微機(jī)系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算及處理，從而完成了數(shù)據(jù)的采集。接著，因Uo。當(dāng)溫度升高時(shí)，所以B點(diǎn)電位也升高，因從A6的反向端輸入，所以Uo。所以，這里只需討論第一部分。具體電路分為兩部分，第一部分為基于PN結(jié)溫度傳感器的電橋及放大電路?；?，既反映了熱電偶的熱端溫度變化。于以上諸多優(yōu)點(diǎn)，測(cè)溫系統(tǒng)中選用有源濾波電路作為低通濾波器(LPF).具體應(yīng)用于本系統(tǒng)中的二階壓控電壓源LPF電路如圖3. 4所示。有源濾波電路中的集成運(yùn)放加電壓聯(lián)負(fù)反饋，使輸入阻抗高，輸出阻抗低，輸入和輸出之間良好的隔離，因此只要將幾個(gè)低階濾波電路串聯(lián)起來，就可以得到高階濾波電路，很方便。無(wú)源濾波又分為L(zhǎng)C濾波和RC濾波。為此，采用共模抑制比很高的三運(yùn)放差動(dòng)放大電路。考慮K型熱電偶線性度好，它的熱電勢(shì)較大，精度較高，價(jià)格便宜，抗氧化性也較好，可在高溫的環(huán)境中長(zhǎng)期使用，在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用較多?？紤]到熱電偶的以上特性，傳感器采用熱電偶。特別適合于在惡劣環(huán)境中測(cè)量極高的溫度與許多其他的傳感器相比，熱電偶的線性更好，而且非線性已得到精確確定。熱電式傳感器是利用轉(zhuǎn)換器的電磁參數(shù)隨溫度變化的特性來完成測(cè)量溫度之目的。計(jì)算機(jī)將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行種種處理后，由D/A轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，記錄等。至此，系統(tǒng)已完成了從實(shí)際世界獲得模擬量，對(duì)它們進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并存于存儲(chǔ)器等一系列操作。采樣電路在指定時(shí)刻對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，并由保持電路將采樣電平保持下來成為時(shí)間離散信號(hào)。圖3. 1表示了一個(gè)以微型機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)框架圖圖3. 1微機(jī)控制的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)各部分的作用如下:傳感器將非電量轉(zhuǎn)換為電量，若電信號(hào)太小，則用放大器進(jìn)行放大。3 單片機(jī)測(cè)溫系統(tǒng)概述電子計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，而實(shí)際世界存在大量的模擬信號(hào)，如溫度、壓力、語(yǔ)音、圖像亮點(diǎn)的亮度等等。這些差距是我們必須努力克服的。3) 儀表控制用關(guān)鍵技術(shù)、相關(guān)算法及控制軟件方面的研究較國(guó)外滯后。2) 商品化產(chǎn)品以PID控制器為主，智能化儀表少，這方面同國(guó)外差距較大。目前，我國(guó)在這方面的總體技術(shù)水平還處于20世紀(jì)80年代中后期水平，成熟產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的PID控制器為主，只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)測(cè)控，難于控制滯后、復(fù)雜、時(shí)變溫度系統(tǒng)。目前，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能化、小型化等方面快速發(fā)展。有的還具有自學(xué)習(xí)功能，能根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)及控制對(duì)象的變化情況，自動(dòng)調(diào)整相關(guān)控制參數(shù)，以保證控制效果的最優(yōu)化。5) 溫控器具有參數(shù)自整定功能。3) 能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)過程復(fù)雜、參數(shù)時(shí)變的溫度測(cè)試及控制系統(tǒng)的應(yīng)用。 它們主要具有如下的特點(diǎn)： 1) 適應(yīng)于大慣性、大滯后等復(fù)雜溫度測(cè)試及控制系統(tǒng)的應(yīng)用。 2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀自70年代以來，由于工業(yè)過程控制的需要，特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)外溫度測(cè)控系統(tǒng)發(fā)展迅速，尤其是控制方面，在智能化、自適應(yīng)
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